杨 斌,李 敏,曹晓东

(1.四川宏华石油设备有限公司 产品研究所，四川 广汉 618300；2.成都纺织高等专科学校 机械工程学院，四川 成都 611731)

0 引言

中东是世界上石油储量最为丰富、石油产量和输出量最多的地区，中东石油的探明储量约占世界石油总探明储量的一半以上，石油产量约占世界总产量的1/4，中东各国所产石油的90%供出口，出口量占世界石油出口量的3/5。中东的石油资源主要分布在波斯湾及其沿岸地区，沙特阿拉伯、科威特和伊拉克是世界重要的产油国。

对于在中东地区作业的钻机而言也有其特殊性，包括钻井环境的特殊性、配置要求的特殊性、设计的特殊性以及管理维护的特殊性[1，2]。对于石油钻机研发和制造商而言，必须首先熟悉客户的需求，再最大化满足客户的需求，做到有的放矢。本文首先对中东地区石油钻机的发展方向进行了简要介绍，然后针对中东各地区客户对石油钻机的运输条件和个性化要求进行分析，总结出各地区石油钻机设计和配置要点，期望石油钻机生产企业以客户需求为导向，从而提高产品的市场竞争力。

1 中东沙漠快移钻机发展的主要特点

中东的高原地区和平原地区界限分明，其中平原地区大部分都是空旷沙漠戈壁环境。特殊的环境造就了特殊的钻机需求，该地区作业的沙漠快速移运钻机主要特点如下：

(1) 恶劣环境下的高适应性。中东地区为沙漠戈壁环境，钻机要求抗风沙、抗高温，适应性要强。

(2) 高移运性。对于距离为10 km的新井场，常规钻机搬家模块需要55车次左右，搬家时间约15 d，而快速移运钻机要求搬家模块少，并且3 d内能完成井场搬家。

(3) 配套自动化程度高。中东石油公司原普遍采用欧美钻机，对钻机配套要求高，需求为交流变频电动钻机，并需逐步配备自动化设备，例如顶驱、铁钻工以及其他自动化机具，并需要结合和配套先进的一体化控制技术。

(4) 钻机HSE及安全要求高。作业区块石油公司对HSE要求严格，对钻机配套设备的安全性也要求高，例如钻机要能节能环保、降噪以及具备防坠等措施。

2 中东地区沙漠快移钻机地区差异性分析

2.1 科威特地区

科威特地区需求主要以550HP和750HP修井机以及1500HP和2000HP快速移运钻机为主，也有少量1000HP钻机和3000HP钻机的需求。

运输条件如下：①钻机除固控罐和油水罐外，其他部件需满足全整拖要求，包括主机整体拖挂、井架整体拖挂、泥浆泵整体拖挂、动力系统整体拖挂；②主机整体拖挂时，从地面到井架最上端总体高度控制在158 ft(48.15 m)以内，以满足过高压线的要求(如图1所示)，所以对于深井钻机井架需设计为顶部可折叠式；③由于科威特地区钻井作业主要在戈壁地区，拖挂轮胎通常采用斜交轮胎；④整体拖挂宽度无强制限制，但鞍座载荷不得大于50 t。

图1 科威特地区主机整体拖运

个性化需求如下：①井架通常要求为主绞车起升，底座为液压小绞车起升，底座除了满足整拖的要求外，还需满足丛式井作业的要求；②除配套顶驱和铁钻工外，无其他自动化机具配置要求，其中顶驱导轨能随井架起升下放；③固控净化设备为进口件，砂泵采用国产，罐体罐面采用模塑格栅，罐体为单层方形结构；④电控系统采用国产化集成系统，司钻控制室要求为局部或整体正压防爆，单司钻结构；⑤HSE满足常规国际化通用技术要求，目前新钻机也提出了满足二次防坠的特殊要求[3]；⑥配套冷却水罐，用于绞车油箱和液压站油箱内液压油冷却。

2.2 阿联酋地区

阿联酋地区需求主要以1500HP和2000HP快速移运钻机以及撬装式3000HP钻机为主。

运输条件如下：①部件需满足全整拖要求，包括主机整体拖挂、井架整体拖挂、泥浆泵整体拖挂、动力系统整体拖挂；②钻井作业主要在沙漠地区，拖挂轮胎需采用浮力式结构，并配刹车系统；③道路无特殊限制要求。

个性化需求如下：①井架和底座通常要求采用主绞车起升；②除配套顶驱、铁钻工、Offline离线接单根设备和动力猫道外，无其他自动化机具配置要求；③固控净化设备及砂泵为进口件，罐体罐面采用模塑格栅，罐体为单层方形结构；④电控系统采用国产化集成系统，司钻控制室要求为局部正压防爆；⑤HSE满足常规国际化通用技术要求；⑥配套冷却水罐，用于绞车油箱和液压站油箱内液压油冷却。

2.3 阿曼地区

阿曼地区需求主要以1000HP和2000HP快速移运自动化钻机为主，逐步也有少量3000HP钻机的需求。

运输条件如下：①部件需满足全整拖要求，包括主机整体拖挂、井架整体拖挂、泥浆泵整体拖挂、动力系统整体拖挂、固控罐拖挂以及油水罐拖挂；②道路有特殊限制要求，即主机整体拖挂满足拖挂轮胎外缘间距≤7.5 m(最大可以放宽到7.9 m)，整拖模块4 m以下高度位置运输宽度≤10 m，其他拖挂要求模块高度≤11 m；③各拖挂轮胎首选浮力式结构，并配刹车系统；④整拖拖车鞍座载荷在20 t～45 t之间。

个性化需求如下：①井架和底座首选油缸起升式结构；②配套全套自动化机具，包括顶驱、铁钻工、二层台排管机、钻台机械手、单根或双根动力猫道、地面接单根装置和液压吊卡等，对于1000HP双立根钻机要求起下钻速度为600 m/h，对于2000HP三立根钻机要求起下钻速度为900 m/h；③固控净化设备和砂泵为进口件，罐体罐面采用模塑格栅，罐体为单层结构，形状趋向于圆弧底；④电控系统采用国产化集成系统，司钻控制室要求为整体正压防爆；⑤HSE满足常规国际化通用技术以及DROPS要求；⑥配套冷却水罐，用于绞车油箱和液压站油箱内液压油冷却；⑦发电房要求为静音房设计，噪声等级为1 m测距之外不得大于85 dB。

2.4 沙特地区

沙特地区需求主要以2000HP快速移运钻机为主，最近也有1000HP修井机的需求。

运输条件如下：①除配套主机整体拖挂和井架整体拖挂外，钻机其他部件采用常规撬装式结构；②模块整拖时需选择搬家路线，要求井架整体拖挂高度≤11 m；③满足空旷沙漠戈壁地区运输，拖挂采用斜交轮胎，也无强制限重要求。

个性化需求如下：①井架和底座首选油缸起升式；②除配套顶驱和铁钻工外，无其他自动化机具配置要求，其中顶驱导轨能满足随井架起升下放的要求；③固控净化设备和砂泵为进口件，罐体罐面采用模塑格栅，罐体首先为双层方形结构；④电控系统采用国产化集成系统，司钻控制室要求为整体正压防爆；⑤HSE满足常规国际化通用技术以及DROPS要求；⑥绞车油箱和液压站油箱内液压油采用强制风冷的冷却方式。

2.5 其他地区

其他地区包括伊拉克、也门等地区，钻机以750HP/1000HP车载钻机和2000HP撬装钻机为主，没有苛刻的运输条件限制，通常配套全套国产化设备，以满足用户对钻机经济性的要求。

3 结论

本文分析了中东地区沙漠快移钻机发展的主要特点，总结了科威特、阿联酋、阿曼、沙特以及其他中东地区作业钻机的运输条件和个性化需求，旨在使钻机生产企业可以针对不同地区采取相应的钻机开发策略；另外，再结合自身的优势，在不断对已有钻机产品进行标准化和系列化的同时，最大程度地满足客户的需求，为企业带来更多的利润增长点。